Naukowcy mówią, że czarna dziura zrobiła z gwiazdy „spaghetti”. Zaobserwowano błysk światła na skutek rozerwania pływowego gwiazdy przez supermasywną czarną dziurę w odległej galaktyce. W badaniach udział mają astronomowie z Uniwersytetu Warszawskiego. O odkryciu poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
Gdy jakiś obiekt, na przykład gwiazda, za bardzo zbliży się do supermasywnej czarnej dziury, jej potężna grawitacja powoduje, że siły pływowe rozrywają taką gwiazdę. Zostaje ona rozdarta na cienkie, podłużne strumienie materii, przypominające kształtem makaron spaghetti. Proces nazywa się po angielsku „spaghettification”, co można po polsku określić jako „spaghettizacja”. Gdy część z tych cienkich pasm gwiezdnego materiału spada na czarną dziurę, uwalniany jest jasny rozbłysk energii, który mogą wykryć teleskopy astronomiczne.
– Pomysł, że czarna dziura wsysa pobliską gwiazdę brzmi jak science-fiction, ale dokładnie to dzieje się w trakcie zjawiska rozerwania pływowego – powiedział Matt Nicholl, wykładowca i stażysta Royal Astronomical Society na University of Birmingham w Wielkiej Brytanii, pierwszy autor publikacji opisującej nowe badania.
Zjawisko oznaczone jako AT2019qiz zostało odkryte we wrześniu 2019 roku dzięki kilku przeglądom nieba. Od razu skierowano w to miejsce na niebie inne teleskopy. Udało się w ten sposób zebrać dane na krótko po tym, jak gwiazda uległa rozerwaniu na kawałki – od wczesnego etapu całego procesu. Obserwacje były prowadzone przez 6 miesięcy, w trakcie których jasność rozbłysku zwiększała się, a potem uległa osłabieniu.
Analiza wyników pokazała, że gwiazda rozerwana przez czarną dziurę miała prawie taką samą masę jak Słońce. W wyniku opisywanego procesu gwiazda utraciła około połowę swojej masy. Masa czarnej dziury natomiast szacowana jest na około milion mas Słońca. Ustalono też, że w trakcie trwania procesu czarna dziura wyrzuciła obszar pyłu i resztek materii, które przesłaniają widok. Dzieje się tak dlatego, że energia uwolniona – po tym, gdy czarna dziura zjada gwiezdny materiał – „wypycha” resztki gwiazdy na zewnątrz. Prędkości tej wyrzuconej materii osiągają nawet 10 tysięcy km/s. Naukowcy byli w stanie określić pochodzenie wyrzutu materii i śledzić, jak otacza czarną dziurę.
Zjawisko AT2019qiz zaszło w galaktyce odległej o 215 milionów lat świetlnych od nas (66 Mpc), co jest jak dotąd najbliższym zjawiskiem rozerwania pływowego (ang. tidal disruption event, TDE) obserwowanym optycznie.
Do obserwacji wykorzystano liczne teleskopy, takie jak 8-metrowy teleskop VLT w Obserwatorium Paranal i 3,6-metrowy NTT w Obserwatorium La Silla (oba należą do Europejskiego Obserwatorium Południowego), różne teleskopy wchodzące w skład globalnej sieci Las Cumbres Observatory (LCO), 2-metrowy Liverpool Telescope, 6,5-metrowy teleskop MMT, 6,5-metrowy teleskop Magellan Clay, 4,2-metrowy William Hershel Telescope, kosmiczne obserwatorium Swift.
Wyniki badań naukowcy opisali w artykule, który ukazał się w „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. W gronie autorów jest trójka astronomów z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego: dr Mariusz Gromadzki, mgr Nada Ihanec oraz prof. dr hab. Łukasz Wyrzykowski.
Więcej informacji:
- Śmierć przez spaghettizację: teleskopy ESO zarejestrowały ostatnie chwile gwiazdy pożartej przez czarną dziurę
- Publikacja naukowa: An outflow powers the optical rise of the nearby, fast-evolving tidal disruption event AT2019qiz
Opracowanie: Krzysztof Czart
Źródło: ESO
Na ilustracji:
Ilustracja przedstawia gwiazdę (na pierwszym planie) doświadczającą „spaghettizacji”, gdy jest wsysana przez supermasywną czarną dziurę (w tle) podczas „zjawiska rozerwania pływowego”. Źródło: ESO/M. Kornmesser.
